CAN总线式汽车组合仪表在线测试系统平台研究

摘要

汽车仪表作为汽车的重要零部件，其综合性能直接关系到人民的生命财产安全；同时，就我国国情而言，汽车工业己成为我国的支柱产业，为了提高汽车的产品质量，保证汽车行驶的安全性，发展我国的汽车工业，就要求汽车零部件生产厂家对每一批产品都要进行严格的质量检测。汽车仪表是提供驾驶员掌握车辆信息、安全驾驶(即信息显示中心)的基本保障，所以汽车组合仪表综合性能测试就成为汽车性能测试的一个重要项目。 本文根据总线式汽车组合仪表的特点，研制开发了一套完整的总线式汽车组合仪表在线测试系统。论文根据汽车组合仪表的工作特点，从影响其功能性和经济性等几方面因素，确定了汽车组合仪表测试系统应该采集的运行参数。本系统采集信号的来源有三个，一是从外接的传感器和二次仪表取得信号，二是从CAN总线取得仪表报警灯、步进电机等的动态信号，三是通过图像采集设备获得仪表的状态信息。 总线式汽车组合仪表在线测试系统的硬件部分，采用工业控制计算机作为核心处理硬件，配以外围接口电路，信号调理电路，图像采集设备和传感器，CAN信号的采集是通过USB接口智能CAN卡来完成的，采用精密气缸作为测试系统夹具动作的执行机构。为了提高设备通信的集成度，开发了基于单片机技术的RS232-TTL电平转换电路板、PWM频率信号发送接收板。运用网络技术实现了测试系统的远程数据传输，形成了一个完整的在线测试系统方案。 系统软件的编写，建立在目前技术成熟的两大软件平台的基础上，一种是当前流行的图形化编程语言LabVIEW，另一种是微软公司开发的编程环境Visual Basic 6.0。两种软件平台各具特色，能够满足绝大多数用户的需求。汽车组合仪表在线测试系统设计的难点在于，如何实现测试过程中PC与仪表的实时通信、CAN信号发送与接收如何与测试系统同步、对采集的仪表图像文件正确的处理和判断、在线对特定时间段测量参数计算和统计、测试系统的远程登录和数据传输、测量完成后对存储的参数的分析和统计。 本系统可以实现数字信号、模拟信号采集，采用CAN指令通信协议、PWM频率信号的通信方式，具备图像处理、图像识别的能力，能满足当前各种型号汽车组合仪表对测试系统的要求，应用范围较广，在国内处于领先水平。与国际著名的几家汽车零配件厂商均有合作项目，已经实施了几项大型企业项目合作计划。本系统投入生产后，在延锋伟世通、江森、德尔福科技、西门子威迪欧等公司的使用情况表明，该系统工作性能稳定，抗干扰能力较好，测量精度和采样频率较高，界面友好，用户操作方便，充分体现了在线测试系统的优点。投产后直接创造价值高达10亿元，因此本系统具有较好的推广价值和应用前景。